血洗多线程，抱得offer归

许多java开发，都是刚刚接触多线程开发。但即使是有经验的开发，也会陷入很多多线程的陷阱。本篇内容，基本上都是一些反例，有些很低级但常见。当你的程序没有得相应的期望，希望本文能帮你了解到其中的微妙之处。

当然，面试时拿来装逼用，也是极好的。

先来10个。

一、玩命的创建线程池

现象： 系统资源耗尽，进程僵死。
原因：  每次方法执行，都new一个线程池。
作死等级：  五颗星
脑残等级：  五颗星

小姐姐味道解决方式：共用一个线程池即可。

void doJob(){
    ThreadPoolExecutor exe = new ThreadPoolExecutor(...);
    exe.submit(new Runnable(){...})
}

二、锁泄漏

现象： 某个线程一直持有锁而不释放，造成锁泄漏。
原因：  未知异常或逻辑导致unlock函数未执行。
作死等级：  三颗星
脑残等级：  四颗星

小姐姐味道解决方式：始终将unlock函数放在finally中。

private final Lock lock = new ReentrantLock();
void doJob(){
    try{
        lock.lock();
        //do. sth
        lock.unlock();
    }catch(Exception e){
    }
}

三、忘记同步变量

现象： 在某个条件下，抛出
IllegalMonitorStateException。
原因：  调用wait、notify等，
忘记synchronized，或者同步了错误的变量。
作死等级：  两颗星
脑残等级：  四颗星

小姐姐味道解决方式：调用这些函数之前，要使用同步关键字同步它。

Object condition = new Object();

condition.wait();

四、HashMap死循环

现象： cpu占用高，发生死循环，使用jstack查看是阻塞在get方法上。
原因：  在某种条件下，进行rehash时，会形成环形链。某些get请求会走到这个环上。
作死等级：  四颗星
脑残等级：  四颗星

小姐姐味道解决方式：多线程环境下，使用ConcurrentHashMap，别犹豫。

五、给同步的变量重新赋值

现象： 不能够达到同步效果，结果是错误的。
原因：  非基本类型被重新赋值，会改变锁的指向，不同线程持有的锁可能不一样。
作死等级：  四颗星
脑残等级：  三颗星

小姐姐味道解决方式：把锁对象声明为final类型。

List listeners = new ArrayList();

void add(Listener listener, boolean upsert){
    synchronized(listeners){
        List results = new ArrayList();
        for(Listener ler:listeners){
        ...
        }
        listeners = results;
    }
}

六、线程循环未捕获异常

现象： 线程作业无法继续运行，不明终止。
原因：  未捕获循环中的异常，造成线程退出。
作死等级：  三颗星
脑残等级：  三颗星

小姐姐味道解决方式：习惯性捕获所有异常。

volatile boolean run = true;
void loop(){
    while(run){
        //do . sth
        int a = 1/0;
    }
}

七、volatile误作计数器

现象： 多线程计数结果有误。
原因：  volatile保证可见性，不保证原子性，多线程操作并不能保证其正确性。
作死等级：  三颗星
脑残等级：  两颗星

小姐姐味道解决方式：直接使用Atomic类。

volatile count = 0;
void add(){
    ++count;
}

八、错误保护范围

现象： 虽然使用了线程安全的集合，但达不到同步效果。
原因：  操作要修改多个线程安全的集合，但操作本身不是原子的。
作死等级：  三颗星
脑残等级：  四颗星

小姐姐味道解决方式：弄明白要保护的代码逻辑域。

private final ConcurrentHashMap<String,Integer> nameToNumber;
private final ConcurrentHashMap<Integer,Salary> numberToSalary;
public int geBonusFor(String name) {
    Integer serialNum = nameToNumber.get(name);
    Salary salary = numberToSalary.get(serialNum);
    return salary.getBonus();
}

再比如下面的错误代码。

Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, String>());

if(!map.containsKey("foo"))
    map.put("foo", "bar");

九、一些老的日期处理类

现象： 使用全局的Calendar,
SimpleDateFormat等进行日期处理，发生异常或者数据不准确。
原因：  这俩东西不是线程安全的，并发调用会有问题。
作死等级：  三颗星
脑残等级：  三颗星

小姐姐味道解决方式：放在ThreadLocal中，建议使用线程安全的DateTimeFormatter。

SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");

Date dododo(String str){
    return format(str);
}

十、代码死锁

现象： 代码产生死锁和相互等待。
原因：  代码满足了下面四个条件：互斥；不可剥夺；请求和保持；循环等待。
作死等级：  两颗星
脑残等级：  一颗星

小姐姐味道解决方式：破坏这四个条件。或者少用同步。

下面是一段简单的死锁代码。

final Object lock1 = new Object();
final Object lock2 = new Object();
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        sleep(1000);
        synchronized (lock1) {
            synchronized (lock2) {
            }
        }
    }
}).start();
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (lock2) {
            sleep(1000);
            synchronized (lock1) {
            }
        }
    }
}).start();

十一、long变量读取无效值

现象： 会读取到非设置的值。
原因：  long变量读写不是原子的，可能会读到1个变量的高32位和另一个变量的低32位字节。
作死等级：  一颗星
脑残等级：  没有星

小姐姐味道解决方式：确保long和double变量的数据正确，可以加上volatile关键字。

扩展阅读(jdk10)：
https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se10/html/jls-17.html#jls-17.7

咦？怎么有11个？一定是多线程计算错误。

End

多线程的使用是及其复杂的，使用低级api出错的概率会成倍增加，对技能要求也较高。所幸，concurrent包使得这个过程方便了很多，但依然存在资源规划和同步失效的问题。小姐姐味道这里一个比较浅显但全面的总结：JAVA多线程使用场景和注意事项简版，但健壮的代码还要靠你自己去实践呀。

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